CN102395134B - 星地一体化路由规划选择方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种星地一体化路由规划选择方法及装置。包括：根据任务序列确定星地传输阶段的所有星地路由规划，从所述所有星地路由规划中采样得到多个初始星地路由规划；基于每个初始星地路由规划，构建各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划；根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划，形成多个可选总路由规划；根据各可选总路由规划的总指标，从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划。本发明大大减少了计算的时间花销和空间花销，实现了一体化任务规划。

Description

星地一体化路由规划选择方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种星地一体化路由规划选择方法及装置。

背景技术

随着近年卫星通信及相关技术的长足发展，由各国卫星及地面站系统组成的星地一体化网络已逐渐形成。根据卫星任务的特点，可将传输过程分为星地传输阶段和地面网络传输阶段。

在卫星通信任务的调度规划中，国内外的研究大多数都是将这两阶段割裂开来，只对其某一部分单独进行处理。按照星地传输阶段获得的优化调度方案，任务在进入地面网络后很可能在某个节点处产生剧烈的资源占用冲突，造成过长等待处理时延，从而对数据的整体传输产生不利影响。因此，对星地传输阶段和地面网络传输阶段的一体化任务规划的需求越来越明显。

目前存在的少数关于一体化传输的研究，为了得到最优规划方案，会花费大量时间用于计算，并且在计算过程中产生巨大的存储空间需求。随着需调度的卫星任务数目逐渐增加，时间和空间的花销将急剧增长，因此不适用于大任务量的调度。

发明内容

本发明实施例提供一种星地一体化路由规划选择方法及装置，用以解决现有技术中的上述问题。

一方面，本发明实施例提供了一种星地一体化路由规划选择方法，包括：

根据任务序列确定星地传输阶段的所有星地路由规划，从所述所有星地路由规划中采样得到多个初始星地路由规划；

基于每个初始星地路由规划，构建各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划；

根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划，形成多个可选总路由规划；

根据各可选总路由规划的总指标，从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划。

另一方面，本发明实施例提供了一种星地一体化路由规划选择装置，包括：

采样模块，用于根据任务序列确定星地传输阶段的所有星地路由规划，从所述所有星地路由规划中采样得到多个初始星地路由规划；

星地模块，用于基于每个初始星地路由规划，构建各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划；

地面模块，用于根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划，形成多个可选总路由规划；

选择模块，用于根据各可选总路由规划的总指标，从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划。

本发明实施例采用了从所有星地路由规划中均匀采样得到多个初始星地路由规划，构建各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划，根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划，形成多个可选总路由规划，根据各可选总路由规划的总指标从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划的技术手段，无需对所有星地路由规划进行计算选择最优，大大减少了计算的时间花销和空间花销，且根据最优星地路由规划和其对应的最优地面路由规划构成的可选总路由规划的指标来选择最优的总路由规划，将星地传输阶段和地面网络传输阶段作为一个整体综合考虑，有利于数据的整体传输，实现了星地一体化任务规划。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种星地一体化路由规划选择方法的流程示意图；

图2为图1所示实施例中步骤102的一种具体实现的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种星地一体化路由规划选择装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种星地一体化路由规划选择方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：

步骤101、根据任务序列确定星地传输阶段的所有星地路由规划，从所述所有星地路由规划中采样得到多个初始星地路由规划。

举例来说，路由规划选择装置执行步骤101～104。应用中，路由规划选择装置可以设置在地面控制中心。具体地，任务序列包括多个任务，每个任务包括该任务需传输的卫星通数据(以下简称任务数据)和该任务对应的卫星标识、地面站标识。每个任务对应的卫星标识为发送该任务数据的卫星的标识，通常为一个；每个任务对应的地面站标识为可以接收该任务数据的地面站的标识，通常为至少一个。由于同一时刻一个卫星只发送一个任务数据给一个地面站，且同一时刻一个地面站只接收一个卫星发送的一个任务数据，一个任务序列中各任务对应的卫星标识不同。举例来说，任务序列包括任务1、任务2、任务3，任务1对应的卫星标识为A(代表卫星A)、对应的地面站标识为1、2(分别代表地面站1、地面站2)，任务2对应的卫星标识为B(代表卫星B)、对应的地面站标识为2、3(分别代表地面站2、地面站3)，任务3对应的卫星标识为C(代表卫星C)、对应的地面站标识为1、3(分别代表地面站1、地面站3)，根据上述信息可以确定所有的八个星地路由规划，分别为A1-B2-C1、A1-B2-C3、A1-B3-C1、A1-B3-C3、A2-B2-C1、A2-B2-C3、A2-B3-C1、A2-B3-C3。

采样的初始星地路由规划越多越能逼近理论最优规划，但同时计算所花费的时间和空间代价也随之上升。为了快速得到路由分配结果并节省计算开销，采样的数目须控制在一定范围内，同时为了更接近理论最优规划，采样的初始星地路由规划应分布于所有规划星地路由规划上，使各规划的邻域重叠区域尽可能少或无重叠，因此可以均匀采样的方式使各初始星地路由规划的平均差别最大。

为了均匀采样，也可以先通过构建一颗唯一的规划树的方式来得到星地传输阶段的所有星地路由规划，具体地：

将各任务的卫星标识按照各任务的优先级排序，将各任务的地面站标识按时间窗口到达时间先后排序；

按照从上到下、从左到右的顺序依次将各任务的卫星标识和地面站标识分别绑定作为节点插入规划树中。

这里的时间窗口是指一个卫星将一个任务数据同时发送出去，到达各可选的地面站的时间。基于上面的例子，假设：任务1、任务2、任务3的优先级分别为1、2、3；对于任务3，地面站1的时间窗口在地面站3之前，对于任务2，地面站2的时间窗口在地面站3之前，对于任务1，地面站1的时间窗口在地面站3之前，则依次执行下述步骤：将C1插入规划树作为一个根节点，将B2插入作为C1的子节点，将A1插入作为B2的子节点，将A3插入作为B2的另一子节点，且A3位于A1的右边，将B3插入作为C1的另一子节点，且B3位于B2的右边，将A1插入作为B3的子节点，将A3插入作为B3的另一子节点，且A3位于A1的右边；将C3插入规划树作为另一个根节点，且C3位于C1的右边，后续过程和C1类似，此处不再赘述。在该规划树中，由一个叶子节点上溯至根节点，即获得一个星地路由规划。可选地，将每个叶子节点从左到右顺序编号，则获得各叶子节点对应的星地路由规划的序号。基于上述规划树，均匀采样多个叶子节点，从各叶子节点分别上溯至根节点，获得各初始星地路由规划。这里的均匀采样具体可以是，按一定顺序一定间隔进行采样，比如按从左到右的顺序，分别采样第1、5个叶子节点。具体采样几个叶子节点可以由管理员设定。

步骤102、基于每个初始星地路由规划，构建各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划。

具体地，针对每个初始星地路由规划，可以根据该初始星地路由规划包括的各节点，分别查找其兄弟节点，以得到该初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划。举例来说，假设一个初始星地路由规划为A1-B2-C1，A1的兄弟节点有A2，B2的兄弟节点有B3，C1的兄弟节点有C3，则初始星地路由规划A1-B2-C1有3个对应的邻域星地路由规划，分别为A2-B2-C1、A1-B3-C1、A1-B2-C3。

为了节省计算开销，选择一个最优星地路由规划时可以一个一个地计算各星地路由规划的指标。具体步骤如下：

从所述初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个星地路由规划插入动态树形解空间，计算得到所述一个星地路由规划的第一任务成功率、第一成功任务优先级和第一传输时延；

将所述一个星地路由规划从所述动态树形解空间中删除，从所述初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择另一个星地路由规划插入动态树形解空间，计算得到所述另一个星地路由规划的第一任务成功率、第一成功任务优先级和第一传输时延，直至计算得到所述初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划各自的第一任务成功率、第一成功任务优先级和第一传输时延；

根据所述初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划各自的第一任务成功率、第一成功任务优先级和第一传输时延，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划。

通常，选取最优规划的标准为：在满足任务成功率与成功任务优先级之和两个指标的前提下，选取传输时延最小的路由规划作为最优规划。具体地，从第一任务成功率不小于预设的第一阈值、第一成功任务优先级不小于预设的第二阈值的至少一个初始星地路由规划或邻域星地路由规划中，选择第一传输时延最小的作为所述最优星地路由规划。

最优规划目标模型可以描述为：

$T_{\mathrm{delay}}=\min \{\underset{1\≤i\≤n}{\max }\left\{t_{\mathrm{ei}}\right\}-\underset{1\≤i\≤n}{\min }\left\{t_{\mathrm{si}}\right\}\}$

s.t.TSR≥TSR₀

& SSTP≥SSTP₀

其中，T_delay为最优规划的传输时延，TSR为最优规划的任务成功率，SSTP为最优规划的成功任务优先级之和；TSR₀为设定的任务成功率下限，SSTP₀为设定的成功任务优先级之和下限；n为任务数，t_ei为第i个任务的实际结束时刻，t_si为第i个任务的发起时刻。由于是针对星地路由规划，任务的发起时刻也就是卫星发送该任务的时刻，任务的实际结束时刻也就是该任务达到地面站的时刻。

步骤103、根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划，形成多个可选总路由规划。

针对每个最优星地路由规划，可以根据该最优星地路由规划确定的接收各任务的地面站，以及地面站接收到对应任务的时间，基于此，可以根据地面网络中各地面站到目的地面数据中心的路由信息，确定各最优星地路由规划对应的最优地面路由规划。具体地，最优地面路由规划包括各任务在地面网络中的路由信息，即各地面站按照什么样的路径传输该任务数据。

由于地面网络的链路带宽远小于星地链路带宽，任务可能在地面站处产生激烈冲突，造成大量排队等待时延；任务进入地面网络存在时间上的差别，各地面站相对每个任务的时延代价是实时变化的。为此，本发明中引入实时链路代价地面路由搜索算法，对应地，步骤103具体包括：

根据各地面站之间的连通性，初始化生成时延代价矩阵；

基于所述时延代价矩阵和各地面站之间的传输时延，根据Dijkstra算法得到每个最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划。

具体地，初始化载入地面网络邻接矩阵，并根据该地面网络邻接矩阵得到初始化的时延代价矩阵。其中，地面网络邻接矩阵用于标示地面网络中各地面站的连通关系，时延代价矩阵中每个元素表示两个地面站之间传输任务数据的时延代价，取值为

比如，e₁₂表示地面站1到地面站2的时延代价元素，T₁₂表示地面站1到地面站2的传输时延，初始化生成时延代价矩阵中，若地面站1和地面站2连通，则e₁₂＝0，若地面站1和地面站2不连通，则e₁₂＝T_max，其中T_max为一个预设值，以指示不连通。

设定地面网络仿真时间参量T_f，当第一个任务到达地面网络时开始计时，在下一个任务到达前时延代价矩阵中各元素的值随着时间的增长而减小，值为T_max和0除外。一个任务在T_S1时刻到达地面网络，传输持续时间为T₁，选出最短传输路径后，将被占用链路对应的元素的值标为T_S1+T₁，该链路处于繁忙状态。下一个任务到达时，推进仿真时间T_f。对于地面网络中被占用的链路，对应的元素的值更新为

$T_{\cos t}=\left\{\begin{array}{cc}{T}_{s1}+T_1-T_f,& T_{s1}+T_1>T_f\\ 0,& T_{s1}+T_1\≤T_f\end{array}\right.$

举例来说，按照最优星地路由规划，t＝0时任务1的数据将到达地面站1，使用Dijkstra算法搜索地面网络从地面站1达到目的地面数据中心的最短传输路径，若该最短传输路径中地面站1的下一跳为地面站2，则地面站1将任务1的数据发给地面站2，同时将时延代价矩阵中的元素e₁₂的值更新为T₁₂，并将元素e₁₂的值设置为随时间递减的状态，即当任务1的数据到达地面站2时，元素e₁₂的值变为0。假设T₁₂为10秒，则t＝0时，将元素e₁₂的值更新为10。而按照最优星地路由规划，任务3的数据在t＝5时到达地面站1，此时时延代价矩阵中的元素e₁₂的值已从10递减到5了，地面站1在考虑到地面站2之间的路径上正在传输任务1的数据，且还需要5s才可以传送完的条件下，使用Dijkstra算法搜索任务3的最短传输路径。按照这样的方式，计算得到各任务的最短传输路径，形成该最优星地路由规划对应的最优地面路由规划。

步骤104、根据各可选总路由规划的总指标，从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划。

通常，确定最优总路由规划的原则可以和确定最优星地路由规划一样，即同样采用上述最优目标规划模型。不同的是，由于针对可选总路由规划，任务的实际结束时刻是该任务达到目的地面数据中心的时刻。

具体地，计算各可选总路由规划的总任务成功率、总成功任务优先级和总传输时延；从总任务成功率不小于预设的第一阈值、总成功任务优先级不小于预设的第二阈值的至少一个可选总路由规划中，选择总传输时延最小的作为所述最优总路由规划。

一般情况下，可选总路由规划的总任务成功率等于该可选总路由规划中最优星地路由规划的第一任务成功率，可选总路由规划的总成功任务优先级等于该可选总路由规划中最优星地路由规划的第一成功任务优先级。可选总路由规划的总传输时延可以根据该可选总路由规划中最优星地路由规划和最优地面路由规划综合计算得到。

具体地，对单个任务来说，其传输时延为星地、地面网络两部分时延之和，包括时间窗口调整时延t_wi，地面站天线对准时延t_ai，星地数据传播耗时t_ni，任务进入地面站的排队时延t_qi，网络传输时延t_gi等，即第i个任务的传输时延为：

T_i＝t_wi+t_ai+t_ni+t_qi+t_gi＝t_ei-t_si

进一步地，在步骤104之后，还可以包括：

根据所述最优总路由规划确定接收各任务的地面站；

将所述最优总路由规划发送给发送各任务的卫星和所述接收各任务的地面站，以使所述卫星和地面站根据所述最优总路由规划完成各任务。

另外，在步骤102中基于所述规划树，根据邻域搜索算法获得各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划，并在得到各初始星地路由规划及其对应的至少一个邻域星地路由规划的指标后确定各最优星地路由规划。图2为图1所示实施例中步骤102的一种具体实现的流程示意图。如图2所示，包括：

步骤201、初始化，载入任务序列；

步骤202、选取一个初始星地路由规划，根据该初始星地路由规划的序号得到各任务对应时间窗口号，计算该初始星地路由规划的指标并记录，将该初始星地路由规划作为最优星地路由规划，将标记点指向叶子节点；

步骤203、判断标记点是否存在兄弟节点，若是执行步骤204，若否执行步骤206；

步骤204、用兄弟节点替换标记点在该初始星地路由规划中所占位置，得到邻域星地路由规划，计算该邻域星地路由规划的指标并记录，标记点不变，若该邻域星地路由规划的指标优于最优星地路由规划，则将该领域最优路由规划作为最优星地路由规划，否则最优星地路由规划不变；

步骤205、判断标记点是否存在未查询的兄弟节点，若是则执行步骤204，否则执行步骤206；

步骤206、将标记点指向当前标记点的父节点；

步骤207、判断当前标记节点是否为根节点，若是则执行步骤208，若否则执行步骤203；

步骤208、判断是否查询完全部初始星地路由规划，若是则执行步骤209，若否则执行步骤202；

步骤209、输出各初始星地路由规划及其邻域星地路由规划中的最优星地路由规划，结束。

设星地路由规划的序号N_num，则该星地路由规划中各任务所选时间窗口号的计算方法为：

第n个任务： $k_n=N_{\mathrm{num}},\frac{k_n}{M_n}=q_n\mathrm{LL}{m}_n$

第n-1个任务： $k_{n-1}=q_n+1,\frac{k_{n-1}}{M_{n-1}}=q_{n-1}\mathrm{LL}{m}_{n-1}$ 第1个任务：k₁＝q₂+1， $\frac{k_1}{M_1}=q_1\mathrm{LL}{m}_1$

其中，q_i为商，m_i为余数，m_i的取值范围为{1，2，L，M_i}，M_i为时间窗口数，即该任务对应的地面站标识的个数，则m_i为该星地路由规划中第i个任务所选的时间窗口号。举例来说，由于各任务对应的地面站均是2个，即M₁＝M₂＝M₃＝2，则对于采样得到的序号为1的初始星地路由规划，按照上述计算方法可以算出，该初始星地路由规划各任务所选时间窗口号为m₃＝m₂＝m₁＝1，上述时间窗口号也就标识了在该初始星地路由规划中各任务分别是由其可选地面站中的第一个地面站来接收的，即该初始星地路由规划为A1-B2-C1。进一步地，根据确定的该初始星地路由规划中接收各任务的地面站，来计算该初始星地路由规划的指标，包括任务成功率、成功任务优先级和传输时延。

本发明实施例采用了从所有星地路由规划中均匀采样得到多个初始星地路由规划，构建各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划，根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划，形成多个可选总路由规划，根据各可选总路由规划的总指标从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划的技术手段，无需对所有星地路由规划进行计算选择最优，大大减少了计算的时间花销和空间花销，且根据最优星地路由规划和其对应的最优地面路由规划构成的可选总路由规划的指标来选择最优的总路由规划，将星地传输阶段和地面网络传输阶段作为一个整体综合考虑，有利于数据的整体传输，实现了星地一体化任务规划。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图3为本发明实施例提供的一种星地一体化路由规划选择装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：

采样模块31，用于根据任务序列确定星地传输阶段的所有星地路由规划，从所述所有星地路由规划中采样得到多个初始星地路由规划；

星地模块32，用于基于每个初始星地路由规划，构建各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划；

地面模块33，用于根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划，形成多个可选总路由规划；

选择模块34，用于根据各可选总路由规划的总指标，从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划。

该路由规划选择装置的具体实现参照上述路由规划选择方法。本发明实施例采用了从所有星地路由规划中均匀采样得到多个初始星地路由规划，构建各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划，根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划，形成多个可选总路由规划，根据各可选总路由规划的总指标从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划的技术手段，无需对所有星地路由规划进行计算选择最优，大大减少了计算的时间花销和空间花销，且根据最优星地路由规划和其对应的最优地面路由规划构成的可选总路由规划的指标来选择最优的总路由规划，将星地传输阶段和地面网络传输阶段作为一个整体综合考虑，有利于数据的整体传输，实现了星地一体化任务规划。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种星地一体化路由规划选择方法，其特征在于，包括：

根据任务序列确定星地传输阶段的所有星地路由规划，从所述所有星地路由规划中采样得到多个初始星地路由规划；

基于每个初始星地路由规划，构建各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划；

根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划，形成多个可选总路由规划；

根据各可选总路由规划的总指标，从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划；

所述根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划具体包括：

根据各地面站之间的连通性，初始化生成时延代价矩阵；

基于所述时延代价矩阵和各地面站之间的传输时延，根据Dijkstra算法得到每个最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划；

其中，所述时延代价矩阵中每个元素表示两个地面站之间传输任务数据的时延代价，取值为

T_max为一个预设值，以指示不连通。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据任务序列确定星地传输阶段的所有星地路由规划具体包括：

根据任务序列中的各任务的对应的一个卫星标识和至少一个地面站标识，确定星地传输阶段的所有星地路由规划，每个星地路由规划中包含各任务对应的一个卫星标识和一个的地面站标识。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据任务序列中的各任务的对应的一个卫星标识和至少一个地面站标识，确定星地传输阶段的所有星地路由规划，包括：

将各任务的卫星标识按照各任务的优先级排序，将各任务的地面站标识按时间窗口到达时间先后排序；

按照从上到下、从左到右的顺序依次将各任务的卫星标识和地面站标识分别绑定作为节点插入规划树中；

所述从所述所有星地路由规划中采样得到多个初始星地路由规划具体包括：

基于所述规划树，均匀采样多个叶子节点，从各叶子节点分别上溯至根节点，获得各初始星地路由规划。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于每个初始星地路由规划，构建各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划具体包括：

基于所述规划树，根据邻域搜索算法获得各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划具体包括：

从所述初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个星地路由规划插入动态树形解空间，计算得到所述一个星地路由规划的第一任务成功率、第一成功任务优先级和第一传输时延；

将所述一个星地路由规划从所述动态树形解空间中删除，从所述初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择另一个星地路由规划插入动态树形解空间，计算得到所述另一个星地路由规划的第一任务成功率、第一成功任务优先级和第一传输时延，直至计算得到所述初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划各自的第一任务成功率、第一成功任务优先级和第一传输时延；

根据所述初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划各自的第一任务成功率、第一成功任务优先级和第一传输时延，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划。

6.根据权利要求5所述的方法，所述根据所述初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划各自的第一任务成功率、第一成功任务优先级和第一传输时延，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划具体包括：

从第一任务成功率不小于预设的第一阈值、第一成功任务优先级不小于预设的第二阈值的至少一个初始星地路由规划或邻域星地路由规划中，选择第一传输时延最小的作为所述最优星地路由规划。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据各可选总路由规划的总指标，从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划具体包括：

计算各可选总路由规划的总任务成功率、总成功任务优先级和总传输时延；

从总任务成功率不小于预设的第一阈值、总成功任务优先级不小于预设的第二阈值的至少一个可选总路由规划中，选择总传输时延最小的作为所述最优总路由规划。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划之后还包括：

根据所述最优总路由规划确定接收各任务的地面站；

将所述最优总路由规划发送给发送各任务的卫星和所述接收各任务的地面站，以使所述卫星和地面站根据所述最优总路由规划完成各任务。

9.一种星地一体化路由规划选择装置，其特征在于，包括：

采样模块，用于根据任务序列确定星地传输阶段的所有星地路由规划，从所述所有星地路由规划中采样得到多个初始星地路由规划；

星地模块，用于基于每个初始星地路由规划，构建各初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划，从每个初始星地路由规划和所述初始星地路由规划对应的至少一个邻域星地路由规划中选择一个最优星地路由规划；

地面模块，用于根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划，形成多个可选总路由规划；

选择模块，用于根据各可选总路由规划的总指标，从所述多个可选总路由规划中确定一个最优总路由规划；

所述根据每个最优星地路由规划得到各最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划具体包括：

根据各地面站之间的连通性，初始化生成时延代价矩阵；

基于所述时延代价矩阵和各地面站之间的传输时延，根据Dijkstra算法得到每个最优星地路由规划对应的地面网络传输阶段的最优地面路由规划；

所述时延代价矩阵中每个元素表示两个地面站之间传输任务数据的时延代价，取值为

其中，T_max为一个预设值，以指示不连通。